Энергосберегающая и щадящая технология зимнего бетонирования строительных конструкций

• Автор: Шпанко, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 05.23.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 243 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯШЯ В1Р0СА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Влияние температуры на процесс твердения бетона

1.1.1. Влияние низких температур на процесс твердения бетона

1.1.2. Влияние высоких температур на процесс твердения бетона

1.2. Методы зимнего бетонирования и их расчетное обоснование

1.2.1. Ьесирогревные методы зимнего бетонирования

1.2.2. Выдерживание бетона в тепляках

1.2.3. Методы, основанные на искусственном прогреве бетона

1.2.4. Бетонирование с применением химических добавок, снижающих температуру замерзания воды и ускоряющих твердение бетона
1.2.5. Комбинированные методы зимнего бетонирования
1.3. Задачи исследований
2. ОБОСНОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРНОГО И ПРОЧНОСТНОГО ПОЛЕЙ ФРАГМЕНТА СТЕНЫ, ПРИМЫКАЮЩЕГО К РАНЕЕ ВОЗВЕДЕТ И1ЫМ УЧАСТКАМ СТЕНЫ
2.1. Физическая модель
2.2. Математическая модель
2.3. Численная аппроксимация математической модели
3. ОБОСНОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРНОГО И ПРОЧНОСТНОГО ПОЛЕЙ ФРАГМЕНТА
СТЕНЫ, ПРИМЫКАЮЩЕГО К РАНЕЕ ВОЗВЕДЕННЫМ УЧАСТКАМ СТЕНЫ И ПЛИТАМ ПЕРЕКРЫТИЙ
3.1. Физическая модель.
3.2. Математическая модель.
3.3. Численная аппроксимация математической модели.
4. ОБОСНОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ И МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛЕЙ ТЕМПЕРАТУРНОГО И ПРОЧНОСТНОГО ПОЛЕЙ ФУНДАМЕНТНОГО БЛОКА НА СЕЗОННОМЕРЗЛОМ ГРУНТЕ
4.1. Физическая модель.
4.2. Математическая модель.
4.3. Численная аппроксимация математической модели.
5. ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОМ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВА ШЯ НА ЭВМ ТЕМПЕРАТУРНЫХ И ПРОЧНОСТНЫХ ПОЛЕЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНС ГРУК1ИЙ, БЕТОНИРУЕМЫХ В
ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ.
5.1 .Фрагмент стены, примыкающий к ранее возведенным участкам
5.2.Фрагмент стены, примыкающий к ранее возведенным участкам
стены и плитам перекрытий.
5.3. Фундаментный блок на сезонномерзлом рунте
6. СОПОСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ РАСЧЕТА ПО РЕДЛАГАЕМОМУ МЕТОДУ С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ ДАННЫМИ
6.1. Зимнее бетонирование бетонных полов на объекте АИДА.
6.2. Зимнее бетонирование фундаментных блоков на строительной площадке завода Электросигнал.
6.3. Бетонирование блока в морозильной камере
7. ДВОЙНАЯ МНОГОКРИТЕРИАЛЬНАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ МЕТОДОВ
ЗИМНЕГО БЕТОНИРОВАНИЯ.
7.1. Выбор оптимального метода зимнего бе тонирования на основе двойной многокритериальной оптимизации.
7.2. Пример расчета определения оптимального метода зимнего бетонирования на основе двойной многокритериальной оптимизации.
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Таким образом, раннее замораживание бетона и раствора ведет к нарушению структуры тем большему, чем раньше образцы были заморожены и чем ближе к нулю градусов была температура замораживания. На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что единственной возможностью проведения бетонных работ в зимнее время года является применение стандартных методов зимнего бетонирования рис. По данным , , и др. С не вносит какихнибудь существенных изменений в фазовый состав новообразований по сравнению с нормальным твердением. Причиной ускорения твердения бетона при тепловой обработке является только температурный фактор. Как известно, нагрев ускоряет химические реакции. Повышение температуры бетона активизирует взаимодействие воды и цемента и ускоряет твердение бетона. Согласно современным воззрениям, основанным на кристаллизационной схеме ЛеШателье и получившим дальнейшее развитие в трудах многих ученых, процесс гидратации вяжущего и развития структуры твердения сводится к растворению в воде первичной твердой дисперсной фазы с образованием раствора, пересыщенного по отношению к кристаллам гидратных новообразований. Последние выкристаллизовываются из этого раствора с образованием пространственной структуры, которая и представляет собой искусственный камень. Поэтому увеличение температуры должно значительно ускорять этот процесс. Это может быть объяснено тем, что вследствие повышения общей кинетической энергии молекул резко возрастает число активных молекул, а, следовательно, и количество эффективных столкновений, приводящих к химическому взаимодействию 8. Как известно, гидратация цемента, т. Интенсифицировать этот довольно медленный процесс можно только за счет температурного фактора. Повышение температуры увеличивает кинетическую энергию молекул воды и растворенных клинкерных минералов, их гидратных новообразований, а, следовательно, и скорость их диффузии. Однако все эго справедливо для процессов, протекающих в кинетической области. В гетерогенных же процессах с диффузионным контролем, согласно 8, повышение температуры в меньшей степени ускоряет гидратацию цемента, чем на кинетической стадии. Это объясняется формированием вокруг гидратирующих зерен гидратных оболочек коллоидной дисперсности, так называемых экранирующих пленок. Следует ожидать, что с повышением температуры ухудшится проницаемость экранирующих пленок для воды и повысится плотность прилегания этих пленок к негидратированным цементным зернам. Возникновение и развитие физических явлении в бетоне при его тепловой обработке создает в нем сложное напряженное состояние. Общим признаком развития физических явлений является накопление необратимых деформаций расширения. Нагрев бетона приводит к его расширению. Образующиеся новообразования цементного камня как бы закрепляют расширившийся объем бетона. При охлаждении бетон сжимается, однако возникшая структура, препятствует этому, и в бетоне наблюдаются остаточные деформации, т. Увеличение объема приводит к повышению пористости бетона и понижению его прочности. Кроме того, при прогреве могут возникать микротрещины и друг ие дефекты, которые, незначительно изменяя пористость бетона, могут значительно понизить его прочность. Согласно 8, при любой тепловой обработке наиболее интенсивное расширение бетона наблюдается в период подъема температуры. Это говорит о том, что деструктивные явления наиболее сильно проявляются при нагреве, когда физический процесс температурного расширения может опережать химический и физикохимический процессы твердения. Поэтому при анализе причин и механизма возникновения структурных нарушений бетона необходимо подробно остановиться именно на периоде подъема температуры. От качества образовавшейся в период на рева структуры материала будут зависеть в основном все технические свойства конечного продукта. Деструктивные процессы, естественно, будут наблюдаться и при изотермическом выдерживании, хотя и в меньшей степени, и при остывании нагретого бетона 8. Однако причины, их вызывающие, и механизм отрицательного воздействия на структуру материала будут идентичны.